ฉันกำลังออกแบบตัวแปลงสเต็ปดาวน์ 10V ถึง 3.3V เมื่อมองถึงLT8610ตัวอย่างแอปพลิเคชั่นจะแสดงวงจรที่คล้ายกันสองวงจรที่มีความถี่การสลับที่ต่างกัน
พล็อตประสิทธิภาพเทียบกับความถี่แสดงให้เห็นว่าความถี่สวิตชิ่งที่ต่ำกว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าเล็กน้อย ทำไมเป็นเช่นนี้
อีกวิธีหนึ่งข้อดีของการเปลี่ยนความถี่ที่สูงขึ้นคืออะไร?
คำตอบ:
มีการสูญเสียแบบ turn-on และ turn-off ทุกรอบการสลับทั้งในการขับองค์ประกอบการสลับตัวเอง (การสูญเสียไดรฟ์เกตถ้าเรากำลังพูดถึง MOSFETs) และใน power train หากคุณกำลังพิจารณาโทโพโลยีแบบสลับซับซ้อนเช่น เครื่องมือแปลง Step-down ที่แสดงในคำถามของคุณ
การลดความถี่ในการใช้งานจะช่วยลดจำนวนของเหตุการณ์เหล่านี้ต่อหน่วยเวลา - ซึ่งทั้งหมดเป็นความสูญเสีย Voila ตอนนี้คุณประหยัดพลังงานแล้ว
อย่างไรก็ตามประโยชน์ของการสลับความถี่ที่ต่ำกว่านั้นไม่ฟรี ผลลัพธ์ของความถี่การสลับที่ต่ำกว่าคือกระแสสูงสุดที่สูงขึ้นต่อการสลับรอบ
โดยทั่วไปจะมีจุดสมดุลระหว่างการสูญเสียการสลับ / เกตและการสูญเสียการนำเนื่องจากกระแส การค้นหาความสมดุลเป็นส่วนหนึ่งของ 'ความมหัศจรรย์' ในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟ
การทำงานที่มีความถี่สูงจะช่วยลดกระแสสูงสุด (ซึ่งหมายถึงสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก) แต่เพิ่มการสูญเสียประตูและการสลับ อีกครั้งมันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับความสมดุล
MOSFET สามารถเป็นสวิตช์ที่ดีพอสมควร: พวกมันอาจมีกระแสไฟรั่วต่ำเมื่อปิดและต้านทานต่ำดังนั้นในทั้งสองสถานการณ์พวกเขากำลังกระจายพลังงานน้อยมาก กระแสไฟฟ้าต่ำหรือแรงดันไฟฟ้า แต่ในการเปิดและปิด FET จะต้องผ่านพื้นที่ที่ใช้งานอยู่และไม่มีแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าเล็กน้อยและผลิตภัณฑ์ของพวกเขากำลังกระจาย ยิ่งความถี่สูงขึ้นเท่าตัวต่อวินาทีคุณก็จะสูญเสียการเปลี่ยนดังนั้นคาดว่าจะสูญเสียการสลับที่ 5 MHz มากกว่า 5 เท่าที่ 400 kHz
ความถี่ที่สูงกว่ามีประโยชน์เพราะตัวเหนี่ยวนำจะต้องเก็บพลังงานน้อยลงและสามารถทำให้มีขนาดเล็กลง พลังงานคือพลังงาน